Bestrahlung (physikalische Größe): Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''Bestrahlung''' ist eine [[physikalische Größe]], hauptsächlich verwendet in der [[Radiometrie]]. Sie gibt die [[Strahlungsenergie]] (von [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischer Strahlung]]) pro Fläche an. Die [[SI-Einheitensystem|SI-Einheit]] der Bestrahlungsdosis ist [[Joule]] pro [[Quadratmeter]]. Bei akkumulierenden Empfängern (z. B. einer [[Photoplatte]]) ist sie also ein Maß für die auf die Fläche bezogene Wirkung der Strahlung.
{{Infobox Physikalische Größe
|Name = Bestrahlung
|Formelzeichen= <math>H</math>, <math>H_\mathrm e</math>
|SI= [[Joule|J]]·[[Quadratmeter|m]]<sup>−2</sup>
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Die '''Bestrahlung''' oder ''Einstrahlung'' (engl. ''radiant exposure'')<ref name="IEV071" /> ist eine [[physikalische Größe]], die hauptsächlich in der [[Radiometrie]] verwendet wird. Sie ist die zeitlich integrierte [[Bestrahlungsstärke]] und gibt die einfallende [[Strahlungsenergie]] von [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischer Strahlung]] pro Fläche an. Das [[Formelzeichen]] der Bestrahlung ist <math>H</math>, die [[Internationales Einheitensystem|SI-Einheit]] ist [[Joule]] pro [[Quadratmeter]] (J/m<sup>2</sup>). Bei akkumulierenden Empfängern (z. B. einer [[Photoplatte]]) ist die Bestrahlung also ein Maß für das auf die Fläche bezogene Wirkungspotential der Strahlung.


Das [[Formelzeichen]] der Bestrahlung ist <math>H</math>. Sie lässt sich für einen gegebenen Ortspunkt als Strahlungsenergie Q pro Fläche oder äquivalent dazu, als Integral der [[Bestrahlungsstärke]] E über die gegebene Zeitdauer <math>\Delta t</math> ausdrücken.
Die Bestrahlung darf nicht mit der ''[[Fluenz]]'' verwechselt werden; letztere ist eine teilchenbezogene Größe (Maßeinheit m<sup>−2</sup>).<ref>Obwohl im Englischen die „radiant exposure“ (Bestrahlung) manchmal inkonsequent als „radiometric fluence“ (Fluenz) bezeichnet wird</ref>


<math>H=\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}A}</math>
== Definition ==
Die Bestrahlung lässt sich für einen gegebenen Ortspunkt als Strahlungsenergie ''Q'' pro Fläche oder, äquivalent dazu, als Integral der [[Bestrahlungsstärke]] ''E'' über die gegebene Zeitdauer ''Δt'' ausdrücken.


<math>H=\int_{\Delta t}E(t)\mathrm{d}t</math>
:<math>H=\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}A}=\int_{\Delta t}E(t)\mathrm{d}t</math>


Die [[Photometrie|fotometrische]] Entsprechung der Bestrahlung ist die [[Belichtung (Physik)|Belichtung]].
Die [[Photometrie|photometrische]], also mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges gewichtete Entsprechung der Bestrahlung ist die [[Belichtung (Physik)|Belichtung]] ''H''<sub>v</sub>.


Verwendung findet diese Einheit auch in technischen, wissenschaftlichen, aber auch medizinischen Bereichen:
== Verwendung ==
Verwendung findet diese Größe auch in technischen, wissenschaftlichen, aber auch medizinischen Bereichen:
* Bestrahlungsinstrumente, Lampen, UV-Strahler, Werkstoffbearbeitung
* [[Hautkrankheiten]] (vgl. auch [[308-nm-Excimerlaser]])
* [[Hautkrankheiten]] (vgl. auch [[308-nm-Excimerlaser]])
* Lack- und Kleberhärtung
* Lack- und Kleberhärtung, sowie der Bestrahlung von strahlungsempfindlichen "Foto"-lacken (speziell in der [[Lithografie|Mikrolithografie]] bei der UV-Strahlung eingesetzt wird)
* [[UV-Licht#Biologie|Trinkwasseraufbereitung]] durch UV–Licht
* [[UV-Licht#Biologie|Trinkwasseraufbereitung]] durch UV-Licht
* Energiemessung an [[Pulslaser|gepulsten Lasern]]
* Energiemessung an [[Pulslaser|gepulsten Lasern]] bei denen die physikalische Wirkung primär durch Pulsenergie und Pulsdauer bestimmt wird.


Die Zeitdauer der Bestrahlung ist vom Anwendungsfall abhängig und wird gegebenenfalls separat spezifiziert. Dabei kann das Zeitintervall, auf das sich die Messung bezieht, von wenigen Nanosekunden (Pulslaser) über Stunden ([[Sonnenbrand]]) bis hin zu Jahren (Ausbleichen von Autolacken) reichen. Oftmals geht aus dem Anwendungsfall eine Bezugsgröße für das Zeitintervall hervor.
Die Zeitdauer der Bestrahlung ist vom Anwendungsfall abhängig und wird gegebenenfalls separat spezifiziert. Dabei kann das Zeitintervall, auf das sich die Messung bezieht, von wenigen Attosekunden (Ultrakurzpulslaser) über Stunden ([[Sonnenbrand]]) bis hin zu Jahren (Ausbleichen von Autolacken) reichen. Oftmals geht aus dem Anwendungsfall eine Bezugsgröße für das Zeitintervall hervor.
 
== Siehe auch  ==
* [[Radiometrie#Radiometrische Größen]]


== Literatur ==
== Literatur ==
* [[Ludwig Bergmann (Physiker)|Ludwig Bergmann]], [[Clemens Schaefer]]: ''Optik''. 9. Aufl. Walter de Gruyter, Berlin 1993, ISBN 3-11-012973-6 (Lehrbuch der Experimentalphysik; 3).  
* [[Ludwig Bergmann (Physiker)|Ludwig Bergmann]], [[Clemens Schaefer (Physiker)|Clemens Schaefer]]: ''Optik''. 9. Aufl. Walter de Gruyter, Berlin 1993, ISBN 3-11-012973-6 (Lehrbuch der Experimentalphysik; 3).
* Commission Électrotechnique Internationale (CEI): ''Vocabulaire international de l'éclairage''. Publication CIE No. 17.4. Bureau central de la CEI. 1987. (Vocabulaire électrotechnique international 50(845))
* Commission Électrotechnique Internationale (CEI): ''Vocabulaire international de l'éclairage''. Publication CIE No. 17.4. Bureau central de la CEI. 1987. (Vocabulaire électrotechnique international 50(845)<ref name="IEV071" />)
 
== Einzelnachweise und Anmerkungen ==
<references>
<ref name="IEV071">
[https://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=845-21-071 electropedia], [[Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch]] (IEV) der [[International Electrotechnical Commission]]: Eintrag 845-21-071
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</references>


[[Kategorie:Physikalische Größe]]
[[Kategorie:Physikalische Größe]]
[[Kategorie:Strahlenschutz]]
[[Kategorie:Strahlenschutz]]
[[en:Exposure (photography)#Photometric and radiometric exposure]]

Aktuelle Version vom 4. Februar 2022, 13:52 Uhr

Physikalische Größe
Name Bestrahlung
Formelzeichen $ H $, $ H_{\mathrm {e} } $
Größen- und
Einheitensystem
Einheit Dimension
SI J·m−2 M·T−2

Die Bestrahlung oder Einstrahlung (engl. radiant exposure)[1] ist eine physikalische Größe, die hauptsächlich in der Radiometrie verwendet wird. Sie ist die zeitlich integrierte Bestrahlungsstärke und gibt die einfallende Strahlungsenergie von elektromagnetischer Strahlung pro Fläche an. Das Formelzeichen der Bestrahlung ist $ H $, die SI-Einheit ist Joule pro Quadratmeter (J/m2). Bei akkumulierenden Empfängern (z. B. einer Photoplatte) ist die Bestrahlung also ein Maß für das auf die Fläche bezogene Wirkungspotential der Strahlung.

Die Bestrahlung darf nicht mit der Fluenz verwechselt werden; letztere ist eine teilchenbezogene Größe (Maßeinheit m−2).[2]

Definition

Die Bestrahlung lässt sich für einen gegebenen Ortspunkt als Strahlungsenergie Q pro Fläche oder, äquivalent dazu, als Integral der Bestrahlungsstärke E über die gegebene Zeitdauer Δt ausdrücken.

$ H={\frac {\mathrm {d} Q}{\mathrm {d} A}}=\int _{\Delta t}E(t)\mathrm {d} t $

Die photometrische, also mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges gewichtete Entsprechung der Bestrahlung ist die Belichtung Hv.

Verwendung

Verwendung findet diese Größe auch in technischen, wissenschaftlichen, aber auch medizinischen Bereichen:

  • Bestrahlungsinstrumente, Lampen, UV-Strahler, Werkstoffbearbeitung
  • Hautkrankheiten (vgl. auch 308-nm-Excimerlaser)
  • Lack- und Kleberhärtung, sowie der Bestrahlung von strahlungsempfindlichen "Foto"-lacken (speziell in der Mikrolithografie bei der UV-Strahlung eingesetzt wird)
  • Trinkwasseraufbereitung durch UV-Licht
  • Energiemessung an gepulsten Lasern bei denen die physikalische Wirkung primär durch Pulsenergie und Pulsdauer bestimmt wird.

Die Zeitdauer der Bestrahlung ist vom Anwendungsfall abhängig und wird gegebenenfalls separat spezifiziert. Dabei kann das Zeitintervall, auf das sich die Messung bezieht, von wenigen Attosekunden (Ultrakurzpulslaser) über Stunden (Sonnenbrand) bis hin zu Jahren (Ausbleichen von Autolacken) reichen. Oftmals geht aus dem Anwendungsfall eine Bezugsgröße für das Zeitintervall hervor.

Siehe auch

  • Radiometrie#Radiometrische Größen

Literatur

  • Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer: Optik. 9. Aufl. Walter de Gruyter, Berlin 1993, ISBN 3-11-012973-6 (Lehrbuch der Experimentalphysik; 3).
  • Commission Électrotechnique Internationale (CEI): Vocabulaire international de l'éclairage. Publication CIE No. 17.4. Bureau central de la CEI. 1987. (Vocabulaire électrotechnique international 50(845)[1])

Einzelnachweise und Anmerkungen

  1. 1,0 1,1 electropedia, Internationales Elektrotechnisches Wörterbuch (IEV) der International Electrotechnical Commission: Eintrag 845-21-071
  2. Obwohl im Englischen die „radiant exposure“ (Bestrahlung) manchmal inkonsequent als „radiometric fluence“ (Fluenz) bezeichnet wird

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